《Linux 设备驱动开发详解：基于最新的 Linux 4.0 内核》 附录 A VirtualBox + Ubuntu 开发环境搭建

《Linux 设备驱动开发详解：基于最新的 Linux 4.0 内核》

附录 A VirtualBox + Ubuntu 开发环境搭建

参考：宋宝华 著，机械工业出版社，2015年版

A.1 开发环境概述

A.1.1 为什么使用虚拟机

对于 Linux 驱动开发初学者，在 Windows 主机上使用虚拟机运行 Linux 是最便捷的入门方式：

开发环境选择对比： 方案一：直接安装 Linux（双系统） 优点：性能最好，与真实环境一致 缺点：需要重启切换系统，配置复杂 方案二：VirtualBox + Ubuntu（推荐入门） 优点： ✓ 无需重启，Windows 和 Linux 同时运行 ✓ 快照功能，可以随时回滚 ✓ 共享文件夹，方便文件交换 ✓ 免费开源 缺点： ✗ 性能略低于原生系统 ✗ 不适合需要直接访问硬件的场景 方案三：WSL2（Windows Subsystem for Linux） 优点：与 Windows 深度集成，性能好 缺点：某些内核功能受限，不适合内核开发 本附录选择：VirtualBox + Ubuntu 20.04 LTS

A.1.2 所需软件和资源

所需软件： 1. VirtualBox 6.1+（虚拟机软件） 下载地址：https://www.virtualbox.org/wiki/Downloads 选择：Windows hosts 版本 2. VirtualBox Extension Pack（扩展包，可选） 提供 USB 3.0、RDP 等功能 与 VirtualBox 版本必须匹配 3. Ubuntu 20.04 LTS ISO 镜像 下载地址：https://ubuntu.com/download/desktop 文件名：ubuntu-20.04.x-desktop-amd64.iso 大小：约 2.8GB 推荐配置： 主机内存：≥ 8GB（虚拟机分配 4GB） 主机磁盘：≥ 50GB 可用空间（虚拟机分配 40GB） 主机 CPU：支持虚拟化（Intel VT-x 或 AMD-V）

A.2 安装 VirtualBox

A.2.1 下载 VirtualBox

1. 打开浏览器，访问https://www.virtualbox.org/wiki/Downloads

2. 在VirtualBox platform packages下，点击Windows hosts下载

下载页面示意： ┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐ │ VirtualBox 6.1.x platform packages │ │ │ │ • Windows hosts ← 点击此处下载 │ │ • OS X hosts │ │ • Linux distributions │ │ • Solaris hosts │ └─────────────────────────────────────────────────────────────┘

A.2.2 安装 VirtualBox

1. 双击下载的VirtualBox-6.1.x-Win.exe安装文件

2. 按照安装向导操作：

安装步骤： 步骤1：欢迎界面 点击 [Next >] 步骤2：选择安装组件 保持默认选择，点击 [Next >] ┌─────────────────────────────────────────────────────────┐ │ ☑ VirtualBox Application │ │ ☑ VirtualBox USB Support │ │ ☑ VirtualBox Networking │ │ ☑ VirtualBox Python Support │ └─────────────────────────────────────────────────────────┘ 步骤3：选择安装路径 默认：C:\Program Files\Oracle\VirtualBox\ 点击 [Next >] 步骤4：警告提示（网络接口） 提示安装过程中网络会短暂断开 点击 [Yes] 继续 步骤5：准备安装 点击 [Install] 步骤6：安装完成 ☑ Start Oracle VM VirtualBox after installation 点击 [Finish]

A.2.3 启用 CPU 虚拟化

如果 VirtualBox 提示 CPU 不支持虚拟化，需要在 BIOS 中开启：

开启 CPU 虚拟化（以 Intel 为例）： 1. 重启电脑，按 Del/F2/F10 进入 BIOS 2. 找到 Advanced → CPU Configuration 3. 将 Intel Virtualization Technology 设置为 Enabled 4. 保存并退出（F10） AMD CPU： 找到 Advanced → CPU Configuration 将 SVM Mode 设置为 Enabled

A.3 创建 Ubuntu 虚拟机

A.3.1 新建虚拟机

1. 打开 VirtualBox，点击新建（New）

2. 填写虚拟机基本信息：

新建虚拟机 - 步骤1：名称和操作系统 ┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐ │ 名称（Name）：Ubuntu-20.04-Driver-Dev │ │ 机器文件夹：D:\VirtualBox VMs\（建议放在空间大的磁盘） │ │ 类型（Type）：Linux │ │ 版本（Version）：Ubuntu (64-bit) │ └─────────────────────────────────────────────────────────────┘ 点击 [下一步]

3. 设置内存大小：

新建虚拟机 - 步骤2：内存大小 ┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐ │ 内存大小（Memory size）： │ │ ████████████████░░░░░░░░ 4096 MB │ │ │ │ 推荐：4096 MB（4GB） │ │ 最低：2048 MB（2GB） │ │ 主机内存 8GB 时，分配 4GB 给虚拟机 │ └─────────────────────────────────────────────────────────────┘ 点击 [下一步]

4. 创建虚拟硬盘：

新建虚拟机 - 步骤3：虚拟硬盘 ┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐ │ ○ 不添加虚拟硬盘 │ │ ● 现在创建虚拟硬盘（推荐） │ │ ○ 使用已有的虚拟硬盘文件 │ └─────────────────────────────────────────────────────────────┘ 点击 [创建] 虚拟硬盘文件类型： ● VDI（VirtualBox 磁盘映像）← 推荐 ○ VHD（虚拟硬盘） ○ VMDK（虚拟机磁盘） 点击 [下一步] 存储在物理硬盘上： ○ 动态分配（按需增长，节省空间）← 推荐 ● 固定大小（性能更好） 点击 [下一步] 文件位置和大小： 位置：D:\VirtualBox VMs\Ubuntu-20.04-Driver-Dev\Ubuntu-20.04-Driver-Dev.vdi 大小：40.00 GB（驱动开发建议 40GB 以上） 点击 [创建]

A.3.2 配置虚拟机

创建完成后，在 VirtualBox 主界面选中虚拟机，点击设置（Settings）：

① 系统设置

设置 → 系统（System） 处理器（Processor）选项卡： 处理器数量：2（根据主机 CPU 核心数调整） ☑ 启用 PAE/NX ☑ 启用嵌套 VT-x/AMD-V（如果可用） 主板（Motherboard）选项卡： 启动顺序： ☑ 软驱（取消勾选） ☑ 光驱（保持勾选，用于安装系统） ☑ 硬盘（保持勾选） ☑ 启用 EFI（可选）

② 显示设置

设置 → 显示（Display） 屏幕（Screen）选项卡： 显存大小：128 MB（最大值） ☑ 启用 3D 加速（可选） 显示器数量：1

③ 存储设置（加载 ISO）

设置 → 存储（Storage） 存储设备： 控制器：IDE └── 没有盘片（点击光盘图标） → 选择虚拟光盘文件 → 浏览到 ubuntu-20.04.x-desktop-amd64.iso → 点击 [打开] 设置后显示： 控制器：IDE └── ubuntu-20.04.x-desktop-amd64.iso（光驱）

④ 网络设置

设置 → 网络（Network） 网卡1（Adapter 1）： ☑ 启用网络连接 连接方式：网络地址转换（NAT）← 默认，可以访问互联网 （可选）网卡2： ☑ 启用网络连接 连接方式：仅主机（Host-Only）← 用于主机与虚拟机通信

⑤ 共享文件夹设置

设置 → 共享文件夹（Shared Folders） 点击右侧 [+] 按钮添加共享文件夹： 文件夹路径：D:\LinuxDriver（主机上的目录） 文件夹名称：LinuxDriver ☑ 自动挂载 挂载点：/mnt/LinuxDriver ☑ 固定分配 注意：需要安装 VirtualBox Guest Additions 后才能使用共享文件夹

A.4 安装 Ubuntu 20.04

A.4.1 启动安装

1. 在 VirtualBox 主界面，选中虚拟机，点击启动（Start）

2. 虚拟机从 ISO 启动，出现 Ubuntu 安装界面：

Ubuntu 安装界面： ┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐ │ │ │ ● Try Ubuntu（试用，不安装） │ │ ● Install Ubuntu（安装 Ubuntu）← 选择此项 │ │ │ └─────────────────────────────────────────────────────────────┘

A.4.2 安装步骤

安装步骤详解： 步骤1：选择语言 左侧列表选择 "中文（简体）" 点击 [安装 Ubuntu] 步骤2：键盘布局 选择 "Chinese" → "Chinese" 点击 [继续] 步骤3：更新和其他软件 ● 正常安装（推荐） ☑ 安装 Ubuntu 时下载更新（可选，需要网络） ☑ 为图形或无线硬件，以及其他媒体格式安装第三方软件（推荐） 点击 [继续] 步骤4：安装类型 ● 清除整个磁盘并安装 Ubuntu（虚拟机中安全） 点击 [现在安装] 弹出确认对话框，点击 [继续] 步骤5：您在哪里？ 选择时区：Shanghai（上海） 点击 [继续] 步骤6：您是谁？ 您的姓名：driver-dev（或您的名字） 您的计算机名：ubuntu-driver 选择一个用户名：driver（或您的用户名） 选择一个密码：（设置密码，建议简单易记，如 123456） 确认您的密码：（重复密码） ● 登录时需要密码 点击 [继续] 步骤7：等待安装完成 安装过程约需 10～20 分钟 安装完成后点击 [现在重启] 提示移除安装介质时，按 Enter 键

A.4.3 首次启动配置

Ubuntu 首次启动配置： 1. 登录界面 输入安装时设置的密码，按 Enter 2. 欢迎向导 点击 [跳过] 或按提示完成 3. 更新提示 建议先跳过，安装完开发工具后再更新 4. 调整分辨率（可选） 右键桌面 → 显示设置 分辨率：1920×1080 或 1280×800

A.5 安装 VirtualBox Guest Additions

Guest Additions 是 VirtualBox 提供的增强功能包，安装后可以：

• 自动调整虚拟机分辨率
• 使用共享文件夹
• 双向复制粘贴
• 无缝鼠标切换

A.5.1 安装步骤

# 步骤1：在 VirtualBox 菜单中插入 Guest Additions CD# 虚拟机窗口菜单 → 设备（Devices）→ 安装增强功能（Insert Guest Additions CD image）# 步骤2：在 Ubuntu 终端中安装依赖sudoapt-getupdatesudoapt-getinstall-ybuild-essential dkms linux-headers-$(uname-r)# 步骤3：挂载并运行安装脚本sudomkdir-p/mnt/cdromsudomount/dev/cdrom /mnt/cdromcd/mnt/cdromsudo./VBoxLinuxAdditions.run# 步骤4：重启虚拟机sudoreboot

A.5.2 验证安装

# 验证 Guest Additions 是否安装成功lsmod|grepvbox# vboxsf 81920 1# vboxguest 327680 2 vboxsf# vboxvideo 20480 0# 验证共享文件夹ls/mnt/LinuxDriver/# （显示主机共享目录中的文件）# 如果共享文件夹无法访问，将用户添加到 vboxsf 组sudousermod-aGvboxsf$USER# 重新登录后生效

A.6 配置 Ubuntu 开发环境

A.6.1 更换国内软件源（加速下载）

# 备份原始源文件sudocp/etc/apt/sources.list /etc/apt/sources.list.bak# 替换为阿里云源sudotee/etc/apt/sources.list<<'EOF' deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ focal main restricted universe multiverse deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ focal-security main restricted universe multiverse deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ focal-updates main restricted universe multiverse deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ focal-proposed main restricted universe multiverse deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ focal-backports main restricted universe multiverse EOF# 更新软件包列表sudoapt-getupdate

A.6.2 安装基础开发工具

# 安装编译工具链和常用工具sudoapt-getinstall-y\build-essential\# gcc、make、binutils 等git\# 版本控制vim\# 文本编辑器tree\# 目录树显示wget\# 文件下载curl\# HTTP 工具net-tools\# ifconfig 等网络工具openssh-server\# SSH 服务器（用于远程连接）python3\# Python 3python3-pip# pip 包管理器# 验证 gcc 版本gcc--version# gcc (Ubuntu 9.4.0-1ubuntu1~20.04.1) 9.4.0# 验证 make 版本make--version# GNU Make 4.2.1

A.6.3 安装内核开发工具

# 安装内核头文件（用于编译内核模块）sudoapt-getinstall-ylinux-headers-$(uname-r)# 验证内核头文件ls/lib/modules/$(uname-r)/build/# Kconfig Makefile arch block crypto drivers ...# 安装内核编译依赖sudoapt-getinstall-y\libncurses-dev\# make menuconfig 图形界面libssl-dev\# 内核签名libelf-dev\# ELF 格式支持flex\# 词法分析器bison\# 语法分析器bc\# 计算工具dwarves\# pahole 工具（BTF 支持）zstd# 压缩工具# 安装 ARM 交叉编译工具链sudoapt-getinstall-y\gcc-arm-linux-gnueabihf\# ARM 硬浮点工具链gcc-aarch64-linux-gnu# ARM64 工具链# 验证交叉编译工具链arm-linux-gnueabihf-gcc--version# arm-linux-gnueabihf-gcc (Ubuntu 9.4.0-1ubuntu1~20.04.1) 9.4.0# 安装设备树编译器sudoapt-getinstall-ydevice-tree-compiler# 验证 dtcdtc--version# Version: DTC 1.5.0

A.6.4 安装调试工具

# 安装调试和分析工具sudoapt-getinstall-y\gdb\# GNU 调试器gdb-multiarch\# 多架构 GDB（用于交叉调试）strace\# 系统调用跟踪ltrace\# 库函数调用跟踪valgrind\# 内存检测工具linux-tools-$(uname-r)\# perf 工具linux-tools-generic\# perf 通用版本trace-cmd\# ftrace 前端工具kernelshark\# ftrace 可视化工具mtd-utils\# MTD 工具（Flash 操作）i2c-tools\# I2C 工具evtest\# 输入设备测试usbutils\# USB 工具（lsusb）pciutils# PCI 工具（lspci）# 验证 perfperf--version# perf version 5.4.0# 验证 gdbgdb--version# GNU gdb (Ubuntu 9.2-0ubuntu1~20.04) 9.2

A.6.5 安装 QEMU 虚拟机

# 安装 QEMU（用于模拟 ARM 开发板）sudoapt-getinstall-y\qemu-system-arm\# ARM 系统模拟qemu-system-aarch64\# ARM64 系统模拟qemu-user-static# 用户态 ARM 程序模拟# 验证 QEMUqemu-system-arm--version# QEMU emulator version 4.2.1 (Debian 1:4.2-3ubuntu6.24)

A.6.6 配置 SSH 服务

# 启动 SSH 服务sudosystemctl startsshsudosystemctlenablessh# 查看 SSH 状态sudosystemctl statusssh# ● ssh.service - OpenBSD Secure Shell server# Loaded: loaded (/lib/systemd/system/ssh.service; enabled)# Active: active (running)# 查看虚拟机 IP 地址ipaddr show# 2: enp0s3: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP># inet 10.0.2.15/24 brd 10.0.2.255 scope global dynamic enp0s3# 在主机上通过 SSH 连接虚拟机（需要配置端口转发）# VirtualBox 设置 → 网络 → 高级 → 端口转发# 规则：主机端口 2222 → 虚拟机端口 22# 然后在主机上：ssh -p 2222 driver@127.0.0.1

A.7 获取 Linux 内核源码

A.7.1 从 kernel.org 下载

# 创建工作目录mkdir-p~/linux-driver-devcd~/linux-driver-dev# 方法一：下载 Linux 4.0 源码包（本书使用的版本）wgethttps://cdn.kernel.org/pub/linux/kernel/v4.x/linux-4.0.tar.xztar-xflinux-4.0.tar.xzcdlinux-4.0# 方法二：下载最新稳定版wgethttps://cdn.kernel.org/pub/linux/kernel/v6.x/linux-6.6.tar.xztar-xflinux-6.6.tar.xz# 方法三：通过 Git 克隆（推荐，可以获取最新代码）gitclone https://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/torvalds/linux.gitcdlinuxgitcheckout v4.0# 切换到 v4.0 版本# 查看内核版本head-5Makefile# VERSION = 4# PATCHLEVEL = 0# SUBLEVEL = 0

A.7.2 编译 x86 内核（本机测试）

cd~/linux-driver-dev/linux-4.0# 使用默认配置makedefconfig# 或图形化配置makemenuconfig# 编译内核（使用所有 CPU 核心）make-j$(nproc)# 编译完成后的产物ls-lharch/x86/boot/bzImage# -rw-r--r-- 1 driver driver 7.8M Jun 21 10:00 arch/x86/boot/bzImagels-lhvmlinux# -rwxr-xr-x 1 driver driver 456M Jun 21 10:00 vmlinux

A.7.3 编译 ARM 内核（交叉编译）

cd~/linux-driver-dev/linux-4.0# 设置交叉编译环境变量exportARCH=armexportCROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf-# 使用 Vexpress 开发板默认配置makevexpress_defconfig# 图形化配置（可选）makemenuconfig# 编译内核make-j$(nproc)zImage# 编译设备树makedtbs# 编译模块make-j$(nproc)modules# 查看编译结果ls-lharch/arm/boot/zImage# -rwxr-xr-x 1 driver driver 3.8M Jun 21 10:00 arch/arm/boot/zImagelsarch/arm/boot/dts/vexpress-v2p-ca9.dtb# arch/arm/boot/dts/vexpress-v2p-ca9.dtb

A.8 编写并测试第一个内核模块

A.8.1 创建模块源码

# 创建模块目录mkdir-p~/linux-driver-dev/hello_modulecd~/linux-driver-dev/hello_module# 创建源文件cat>hello.c<<'EOF' #include <linux/init.h> #include <linux/module.h> #include <linux/kernel.h> static int __init hello_init(void) { printk(KERN_INFO "Hello, Linux Driver World!\n"); printk(KERN_INFO "内核版本：%s\n", UTS_RELEASE); return 0; } static void __exit hello_exit(void) { printk(KERN_INFO "Goodbye, Linux Driver World!\n"); } module_init(hello_init); module_exit(hello_exit); MODULE_LICENSE("GPL v2"); MODULE_AUTHOR("Linux Driver Developer"); MODULE_DESCRIPTION("Hello World 内核模块"); MODULE_VERSION("1.0"); EOF# 创建 Makefilecat>Makefile<<'EOF' KERNEL_DIR ?= /lib/modules/$(shell uname -r)/build PWD := $(shell pwd) obj-m := hello.o all: $(MAKE) -C $(KERNEL_DIR) M=$(PWD) modules clean: $(MAKE) -C $(KERNEL_DIR) M=$(PWD) clean .PHONY: all clean EOF

A.8.2 编译和测试模块

# 编译模块make# make -C /lib/modules/5.4.0-xxx/build M=/home/driver/linux-driver-dev/hello_module modules# Building modules, stage 2.# MODPOST 1 modules# CC [M] /home/driver/linux-driver-dev/hello_module/hello.ko# 查看生成的文件ls-la# -rw-r--r-- 1 driver driver xxx hello.c# -rw-r--r-- 1 driver driver xxx hello.ko ← 内核模块# -rw-r--r-- 1 driver driver xxx hello.mod.c# -rw-r--r-- 1 driver driver xxx hello.mod.o# -rw-r--r-- 1 driver driver xxx hello.o# -rw-r--r-- 1 driver driver xxx Makefile# -rw-r--r-- 1 driver driver xxx Module.symvers# -rw-r--r-- 1 driver driver xxx modules.order# 查看模块信息modinfo hello.ko# filename: /home/driver/linux-driver-dev/hello_module/hello.ko# version: 1.0# description: Hello World 内核模块# author: Linux Driver Developer# license: GPL v2# srcversion: XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX# depends:# retpoline: Y# name: hello# vermagic: 5.4.0-xxx SMP mod_unload# 加载模块sudoinsmod hello.ko# 查看内核日志dmesg|tail-5# [ 100.123] Hello, Linux Driver World!# [ 100.124] 内核版本：5.4.0-xxx# 查看已加载模块lsmod|grephello# hello 16384 0# 卸载模块sudormmod hello# 再次查看日志dmesg|tail-3# [ 200.456] Goodbye, Linux Driver World!

A.9 配置 VS Code 开发环境（可选）

A.9.1 安装 VS Code

# 下载并安装 VS Codewget-qO- https://packages.microsoft.com/keys/microsoft.asc|gpg--dearmor>packages.microsoft.gpgsudoinstall-oroot-groot-m644packages.microsoft.gpg /etc/apt/trusted.gpg.d/sudosh-c'echo "deb [arch=amd64,arm64,armhf signed-by=/etc/apt/trusted.gpg.d/packages.microsoft.gpg] https://packages.microsoft.com/repos/code stable main" > /etc/apt/sources.list.d/vscode.list'sudoapt-getupdatesudoapt-getinstall-ycode# 启动 VS Codecode

A.9.2 安装推荐插件

VS Code 推荐插件（在扩展市场搜索安装）： 1. C/C++（Microsoft） 提供 C/C++ 语法高亮、智能补全、调试支持 2. C/C++ Extension Pack（Microsoft） C/C++ 扩展包，包含多个有用工具 3. Kernel Snippets Linux 内核代码片段 4. GitLens Git 增强功能 5. Remote - SSH（Microsoft） 通过 SSH 远程开发（连接开发板） 6. Hex Editor（Microsoft） 十六进制文件查看器（查看固件等二进制文件）

A.9.3 配置内核代码智能补全

// 在项目根目录创建 .vscode/c_cpp_properties.json{"configurations":[{"name":"Linux Kernel","includePath":["${workspaceFolder}/**","/lib/modules/${uname -r}/build/include","/lib/modules/${uname -r}/build/arch/x86/include","/usr/include"],"defines":["__KERNEL__","MODULE","KBUILD_MODNAME=\"my_driver\""],"compilerPath":"/usr/bin/gcc","cStandard":"gnu11","cppStandard":"gnu++14","intelliSenseMode":"linux-gcc-x64"}],"version":4}

A.10 常见问题与解决方法

A.10.1 虚拟机性能优化

性能优化建议： 1. 增加处理器核心数 设置 → 系统 → 处理器 → 增加到 2～4 核 2. 启用嵌套虚拟化 设置 → 系统 → 处理器 → ☑ 启用嵌套 VT-x/AMD-V 3. 使用固态硬盘存储虚拟机文件 将虚拟机文件放在 SSD 上，显著提升 I/O 性能 4. 增加显存 设置 → 显示 → 显存大小 → 128 MB 5. 禁用不需要的功能 设置 → 音频 → 取消 ☑ 启用音频（如果不需要） 设置 → USB → 取消 ☑ 启用 USB 控制器（如果不需要）

A.10.2 常见错误解决

# 错误1：make menuconfig 报错 "ncurses library not found"sudoapt-getinstall-ylibncurses-dev# 错误2：编译内核模块时报错 "No rule to make target"# 确认内核头文件已安装sudoapt-getinstall-ylinux-headers-$(uname-r)# 错误3：insmod 报错 "Invalid module format"# 模块编译时使用的内核版本与当前运行内核不匹配# 重新编译模块：makeclean&&make# 错误4：insmod 报错 "Operation not permitted"# 需要 root 权限sudoinsmod hello.ko# 错误5：虚拟机无法访问互联网# 检查网络设置：设置 → 网络 → 连接方式：NAT# 在虚拟机中测试：ping 8.8.8.8# 错误6：共享文件夹无法访问# 确认已安装 Guest Additions# 将用户添加到 vboxsf 组：sudousermod-aGvboxsf$USER# 重新登录后生效# 错误7：交叉编译工具链找不到# 检查是否安装：whicharm-linux-gnueabihf-gcc# 如果没有输出，重新安装：sudoapt-getinstall-ygcc-arm-linux-gnueabihf# 错误8：QEMU 启动内核失败# 检查内核镜像和设备树文件路径是否正确# 检查 QEMU 版本是否支持目标平台qemu-system-arm-Mhelp|grepvexpress

A.10.3 快照管理

VirtualBox 快照功能（强烈推荐）： 创建快照： 虚拟机菜单 → 机器（Machine）→ 拍摄快照（Take Snapshot） 名称：Ubuntu-20.04-基础环境 描述：安装完成，配置好开发工具 建议在以下时机创建快照： ✓ Ubuntu 安装完成后 ✓ 安装完所有开发工具后 ✓ 开始重要实验前 ✓ 内核编译成功后 恢复快照： 虚拟机菜单 → 机器 → 恢复快照 选择要恢复的快照，点击 [恢复] 注意：恢复快照会丢失快照后的所有更改！

A.11 开发环境验证清单

# 完整验证脚本echo"=== Linux 驱动开发环境验证 ==="echo""echo"1. 系统信息："uname-alsb_release-a2>/dev/null|grepDescriptionecho""echo"2. 编译工具："gcc--version|head-1make--version|head-1arm-linux-gnueabihf-gcc--version|head-1echo""echo"3. 内核头文件："ls/lib/modules/$(uname-r)/build/Makefile&&echo"✓ 内核头文件已安装"||echo"✗ 内核头文件未安装"echo""echo"4. 调试工具："whichgdb&&echo"✓ gdb 已安装"||echo"✗ gdb 未安装"whichstrace&&echo"✓ strace 已安装"||echo"✗ strace 未安装"whichperf&&echo"✓ perf 已安装"||echo"✗ perf 未安装"echo""echo"5. QEMU："qemu-system-arm--version|head-1echo""echo"6. 设备树编译器："dtc--versionecho""echo"7. Git："git--versionecho""echo"=== 验证完成 ==="

预期输出：

=== Linux 驱动开发环境验证 === 1. 系统信息： Linux ubuntu-driver 5.4.0-xxx-generic #xxx-Ubuntu SMP ... Description: Ubuntu 20.04.x LTS 2. 编译工具： gcc (Ubuntu 9.4.0-1ubuntu1~20.04.1) 9.4.0 GNU Make 4.2.1 arm-linux-gnueabihf-gcc (Ubuntu 9.4.0-1ubuntu1~20.04.1) 9.4.0 3. 内核头文件： ✓ 内核头文件已安装 4. 调试工具： ✓ gdb 已安装 ✓ strace 已安装 ✓ perf 已安装 5. QEMU： QEMU emulator version 4.2.1 (Debian 1:4.2-3ubuntu6.24) 6. 设备树编译器： Version: DTC 1.5.0 7. Git： git version 2.25.1 === 验证完成 ===

附录 A 小结

开发环境搭建完成后的下一步

环境搭建完成后，建议按以下顺序学习： 1. 阅读第1章：理解 Linux 设备驱动的基本概念 2. 完成第4章：编写并运行 Hello World 内核模块 3. 完成第6章：实现 globalmem 字符设备驱动 4. 搭建 QEMU ARM 环境：模拟嵌入式开发板 5. 逐章学习各类设备驱动 祝学习顺利！

参考文献：宋宝华《Linux设备驱动开发详解：基于最新的Linux 4.0内核》，机械工业出版社，2015年